(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を拡散させる拡散材となる粒子がバインダマトリックス中に分散している防眩層を透
明基材上に備える防眩性積層体をダイコーティング法を用いて製造する方法であって、該バインダマトリックスを形成する活性エネルギー線硬化樹脂と該粒子を含む塗液に５０Ｈｚ、２００Ｖの電場を前記塗液が塗液タンクからダイヘッドに送液される間に印加する工程を経ること、
を特徴とする防眩性積層体の製造方法。
【請求項２】
前記塗液を塗液タンクからダイヘッドへ送液する間の管内で前記電場を印加すること、
を特徴とする請求項１に記載の防眩性積層体の製造方法。
【請求項３】
連続搬送される透明基材上に、前記送液された塗液をダイヘッドから吐出することにより、前記防眩層の塗膜を形成する工程を経ること、
を特徴とする請求項１または２に記載の防眩性積層体の製造方法。
【請求項４】
前記電場が交流であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の防眩性積層体の製造方法。
【請求項５】
前記粒子がシリカ、タルク、炭酸カルシウム、スチレン樹脂、シリコーン樹脂、又はアクリル樹脂のいずれか１以上であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の防眩性積層体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光を拡散させる拡散材となる粒子が分散した防眩層を備えた防眩性積層体を製造する方法及びその製造に適するコーティング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば後述する特許文献１にも記載されているように、ダイコーティングは、従来から厚膜塗工や、高粘度塗液を連続塗布する用途に広く採用されており、ダイコーティングを用いて被塗工材塗膜を形成する場合にはカーテンフロー法、ビード法などの塗工方法が知られる。中でも上記ビード法は、ダイコーティングの口金に設けられたスリットから塗液を吐出して、口金と一定の間隔を保って相対的に走行する被塗工材との間に塗液ビードと呼ばれる塗液溜りを形成し、この状態で被塗工材の走行に伴って塗液を引き出して塗膜を形成する。そして、塗膜形成により消費される量と同量の塗液をスリットから供給することにより塗膜を連続的に形成するビード法を採用すれば、形成された塗膜は膜厚の均一性をかなり高精度に達成できる。また、塗液の無駄がほとんどなく、また、スリットから吐出されるまで塗液送液経路が密閉されているのであるから、塗液の変質、異物の混入を防止でき、得られる塗膜の品質を高く維持できる。
【０００３】
【特許文献１】特開2004-66232号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、防眩積層体で光の拡散材として使われているシリカ等の粒子は、コーティングを行うときの塗液中で凝集し易く、仮にフィルタリングを行ったとしても凝集物を発生させやすい。塗液中にこのような凝集物が存在した場合にダイコーティングを行うと、ダイコーティングされた品にはスジ（筋状の欠陥）もしくは点欠陥（点状の欠陥）等が発生し易く、つまり不良品が発生し易いことから、生産性を低下させる原因となる為に問題となっていた。
【０００５】
本発明は前記従来の技術の問題点に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、防眩積層体などで光の拡散材として使われているシリカ等の粒子を含有した塗液中の粒子を凝集し難くすることで、スジもしくは点欠陥等によるコーティング不良の発生を低減させることに有効な防眩性積層体の製造方法及びその製造に適するコーティング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記の課題を解決するために本発明が提供する請求項１は、光を拡散させる拡散材となる粒子がバインダマトリックス中に分散している防眩層を透明基材上に備える防眩性積層体をダイコーティング法を用いて製造する方法であって、該バインダマトリックスを形成する活性エネルギー線硬化樹脂と該粒子を含む塗液に５０Ｈｚ、２００Ｖ電場を前記塗液が塗液タンクからダイヘッドに送液される間に印加する工程を経ること、を特徴とする防眩性積層体の製造方法である。
【０００８】
請求項２は、前記塗液を塗液タンクからダイヘッドへ送液する間の管内で前記電場を印加すること、を特徴とする請求項１に記載の防眩性積層体の製造方法である。
【０００９】
請求項３は、連続搬送される透明基材上に、前記送液された塗液をダイヘッドから吐出することにより、前記防眩層の塗膜を形成する工程を経ること、を特徴とする請求項１または２に記載の防眩性積層体の製造方法である。
【００１０】
請求項４は、前記電場が交流であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の防眩性積層体の製造方法である。
【００１１】
請求項５は、前記粒子がシリカ、タルク、炭酸カルシウム、スチレン樹脂、シリコーン樹脂、又はアクリル樹脂のいずれか１以上であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の防眩性積層体の製造方法である。

【発明の効果】
【００１３】
本発明を用いれば、塗液中の粒子に運動エネルギーを与えることにより、塗液中に存在する凝集物が配管壁面や凝集物に衝突することによって、比較的大型の凝集物が破壊され、塗液中の粒子の分散性が向上し、塗工部での凝集物を起因とするスジもしくは点欠陥等の塗布故障の発生を大幅に抑制し、生産性が大幅に改善される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
一般のダイコーティング方式は図１に示すように、塗液を吐出するダイヘッド１、そのダイヘッド１と連続的に搬送される長尺状支持体２とのクリアランスギャップを均一に保持しながら一定速で搬送するコーティングロール３から構成され、均一な塗膜４を形成する事が出来る。塗液は、図示していない塗布液を供給するポンプシステムより押し出された塗布液を幅方向に広がらせる為のマニホールド５、そのマニホールド５から塗布液が押し出されるスリット部６、塗液を吐出するリップ部を通り、塗布ビードと呼ばれる液だまりを形成し、均一に支持体上に塗りつけられる。
【００１５】
ダイコーティングにおいては、塗布ビードの安定化が最も重要であり、その安定化対策の為に、図２に示すような減圧チャンバー７をダイヘッドの支持体流れ方向に対して上流側に設置し、支持体走行速度が上がっても上流側を減圧する事により、塗布ビードの崩れを防止する方法も行われる。
【００１６】
また、ダイコーティング方式には図３に示すように、ウェブテンション方式と呼ばれる塗液を吐出するダイヘッド１が、２本のロール８、９の間に配置され、支持体後方にロールの無いフローティング部分に塗布を行う方法も行われる。この方式を使う事により、ダイヘッドと支持体のクリアランスギャップはおよそコーティング膜厚まで近づける事が出来、高速薄膜塗工が可能になる効果が得られる。
【００１７】
上記の各種ダイコーティング方式においては基本的にはダイヘッド１に均一の塗液を送液することを前提としている。前記したような防眩フィルムの塗工では塗液中にシリカなどの微細粒子と活性エネルギー線硬化型樹脂が分散した状態で存在しており、該シリカ微細粒子は凝集して２〜５μｍ程度の凝集物を形成し、防眩性を発生させている。しかし、これらの凝集物の数パーセントはさらに数十〜数百μｍの大型凝集物となることがあり、その大型凝集物が塗膜面に付着し点欠陥と成る。また、ダイヘッド先端に付着した大型凝集物は、局所的に塗液の流量を制限することで局所的な薄膜化が継続的に発生し、スジ状の塗布欠陥の原因となる。
【００１８】
本発明の防眩性積層体に用いる基材のプラスチックフィルムについては、特に制限はなく、従来の光学用ハードコートフィルムの基材として用いられているプラスチックフィルムの中から適宜選択して用いることができる。例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、又はポリエチレンナフタレート、等のポリエステルフィルムとか、あるいはその他にも、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、セロファン、ジアセチルセルロースフィルム、トリアセチルセルロースフィルム、アセチルセルロースブチレートフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、エチレン−酢酸ビニル共重合体フィルム、ポリスチレンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリスルホンフィルム、ポリエーテルエーテルケトンフィルム、ポリエーテルスルホンフィルム、ポリエーテルイミドフィルム、ポリイミドフィルム、フッ素樹脂フィルム、ナイロンフィルム、又はアクリル樹脂フィルム、等を挙げることができる。
【００１９】
これらのプラスチックフィルムの厚さは特に制限はなく状況に応じて適宜選ばれるが、通常は２５〜５００μｍ程度のものが使用され、好ましくは５０〜２５０μｍの範囲である。また、そのプラスチックフィルムを基材としてその基材上に設ける防眩層との密着性を向上させる目的で、表面処理を施すことができる。この表面処理方法としては、例えばサンドブラスト法や溶剤処理法などによる表面の凹凸化処理、あるいはコロナ放電処理、クロム酸処理、火炎処理、熱風処理、オゾン処理、又は紫外線照射処理などの表面の酸化処理などが挙げられる。
【００２０】
本発明の防眩性積層体は、前記プラスチックフィルムの上にハードコート性の防眩層を有するものであって、この防眩層は、紫外線硬化型樹脂の硬化物中、電子線硬化型樹脂の硬化物中、又は紫外線硬化型樹脂と電子線硬化型樹脂の硬化物中にコロイド状微粒子が均質に分散されたものである。
【００２１】
前記防眩層に用いる紫外線硬化型樹脂や電子線硬化型樹脂としては特に制限はなく、従来から使用されているものの中から適宜選択して用いることができる。この紫外線硬化型樹脂は、光重合性プレポリマー、光重合性モノマー、光重合開始剤等を含有するものである。また、電子線硬化型樹脂は、光重合性プレポリマー、光重合性モノマーを含有するものである。
【００２２】
前記光重合性プレポリマーとしては、例えばポリエステルアクリレート系、エポキシアクリレート系、ウレタンアクリレート系、ポリオールアクリレート系等が挙げられる。これらの光重合性プレポリマーはいずれか１種を用いても良いし、いずれか２種以上を組み合わせて用いても良い。
また、光重合性モノマーとしては、例えばポリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオール（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、又は、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、等が挙げられる。
特に本発明では、プレポリマーとしてウレタンアクリレート系を、またモノマーとしてジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、等を用いることが好ましい。
【００２３】
更に、光重合開始剤としては、例えば、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、α−アミロキシムエステル、テトラメチルチュウラムモノサルファイド、又は、チオキサントン類、等が挙げられる。また、光増感剤としてｎ−ブチルアミン、トリエチルアミン、又は、ポリ−ｎ−ブチルホスフィン、等を混合して用いることができる。
【００２４】
本発明に関わる防眩性積層体における防眩層に光の拡散材として用いられる透光性の拡散材の代表例はシリカ粒子などの無機系フィラーであるが、このフィラーはコロイド状粒子の凝集物であって、防眩性と視認性のバランスの観点から平均粒径は０．３〜１０μｍの範囲が好ましい。
【００２５】
本発明の防眩性積層体における防眩層においては，コロイド状粒子による凝集物の含有量は、防眩性と光透過性のバランスの面から、紫外線硬化型樹脂および／又は電子線硬化型樹脂の硬化物１００重量部当たり１〜３０重量部の範囲にあることが好ましい。また防眩層の厚さは、耐擦傷性および経済性のバランスの観点から０．５〜２０μｍの範囲が好ましい。
【００２６】
防眩層形成用ハードコート剤の調整において、各成分の配合順序については特に制限はなく、各種溶媒中に紫外線および電子線硬化型樹脂とコロイド状粒子と光重合開始剤等を加えて混合する。溶媒としては、トルエンが好ましく、透明基材フィルムの一種であるトリアセチルセルロースを程よく溶解することで、透明性が保たれるという利点がある。また、このハードコート剤には、所望により消泡剤やレベリング剤等の公知の添加剤を配合することができる。ハードコート剤の固形分濃度については特に制限はないが、塗工性、乾燥性、あるいは経済性、等の観点から云えば、１０〜７０重量％の範囲が好ましく、特に３０〜５０重量％の範囲が好適である。
【００２７】
さて、図４に示すように塗液タンクからダイヘッドまでの配管中に碍子１０を設置し配管１１を電気的に分断する。碍子によって電気的に分断される配管１１の箇所または長さは特に制限はなく、好ましくは搬送される塗液中のシリカ粒子が十分に運動エネルギーを受けられる約１ｃｍ〜１ｍ程度の適当な長さになるように設置する。
【００２８】
そして、電気的に分断された配管１１に電場を印加しながら、プラスチックフィルム上に、調整されたハードコート剤を、硬化膜厚が、０．５〜３０μｍ、好ましくは１〜１５μｍになるように塗工し、乾燥処理する。塗工方法についてはダイコーティング方式を用いることができる。この塗工層の厚さは、ハードコート剤の固形分濃度および硬化後における防眩層の密度から必要なハードコート剤の塗工量を算出することにより、制御する事ができる。
尚、電場の印加方法については特に制限は無いが、好ましくは交流電源１２を用いて交流電位で周波数が０．１〜１００Ｈｚであり、電位は１μＶ〜１００ｋＶの範囲が好適である。もし、周波数が０．１Ｈｚ未満であるような場合は、電極に粒子が堆積し、逆に凝集を促進してしまう傾向が出易いのであまり好ましくない。また、１００Ｈｚ以上であるような場合は、電場の変化に粒子の運動が追随しない傾向が出易いのであまり好ましくない。
【００２９】
本発明においては、乾燥後の塗工層に窒素パージした雰囲気下で紫外線および電子線を照射して硬化させ、酸素障害が少なく、表面硬度の高いハードコート層を形成したものである。
【００３０】
硬化に用いる紫外線照射装置については、特に制限はなく、例えば高圧水銀ランプ、キセノンランプ、メタルハライドランプ、ヒュージョンランプ等を用いた公知の紫外線照射装置を使用することができる。紫外線照射量は、通常１００〜８００ｍＪ／ｃｍ２程度である。
また、電子線照射装置については特に制限はなく、加速電圧は通常８０〜３００ｋＶである。
【実施例】
【００３１】
防眩層の塗液として下記組成物（１）を調製した。
この下記組成物（１）を塗液タンクからダイヘッドに搬送し、厚さ７５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム上に、硬化後の膜厚が５μｍとなるようにダイコータを用い塗工し溶剤を蒸発乾燥後、高圧水銀灯を用いて４００ｍＪの紫外線照射により硬化させ防眩層を形成した。
［組成物（１）］
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート          ４９重量部
・トリメチロールプロパントリアクリレート            ２１重量部
・イルガキュア１８４（光重合開始剤）                   ５重量部
・シリカ（平均粒径１．５μｍ）                        １２重量部
・２−ブタノン（溶剤）                               １００重量部
【００３２】
この際、配管には溶剤耐性を考えステンレスを用い、さらに図４に示すようにフッ素樹脂でできた碍子を用いて送液配管の一部を電気的に分離し、そこに一方の電極をアースとし、他方を電気的に分断された配管１１に接続し、５０Ｈｚ、２００Ｖの交流の電場を印加した状態で５００ｍの塗工を行いスジは発生せず、直径が２０〜１００μｍの点欠陥も１ｍ２あたり平均５個と良好な塗膜を形成することができた。
【００３３】
［比較例］
実施例と同様に塗工を行うが配管に電位を印加しないかったところ、４００ｍ付近からスジが発生し、直径２０〜１００μｍの点欠陥が１ｍ２あたり平均３０個程度であり、さらに１００μｍ以上の点欠陥も１ｍ２平均２個発生してしまい、良好な塗膜を製造することはできなかった。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は防眩性フィルムをダイコーティング方式によって行われる大量生産分野において、安定した生産品質を確保し、低コスト化に寄与できる可能性が高い。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】従来のダイコーティング方式の概略を示す断面図である。
【図２】従来のダイコーティング方式において減圧機構を有する装置の概略を示す断面図である。
【図３】従来のダイコーティング方式においてウェブテンション方式の説明図である。
【図４】本発明の送液配管の一実施例の概略図である。
【図５】本発明のコーティング装置の一実施例の全体図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  ・・・ダイヘッド
２  ・・・支持体
３  ・・・コーティングロール
４  ・・・塗膜
５  ・・・マニホールド
６  ・・・リップ部
７  ・・・減圧チャンバー
８  ・・・下流側ガイドロール
９  ・・・上流側ガイドロール
１０・・・碍子
１１・・・電気的に分断された配管
１２・・・交流電源
１３・・・送液ポンプ
１４・・・塗液タンク
１５・・・乾燥装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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